污水厂的处理流程中的工艺细节管理（二十一）-生化池的运行细节12
上一篇围绕溶解氧在硝化反应中的作用进行展开的讨论，对于生物脱氮反应来说，溶解氧对氨氮转化为硝酸盐的硝化反应至关重要，但是对于活性污泥硝化反应来说，复杂的生物反应绝不是一个控制指标可以实现全面控制的，需要更多的基于微生物本身特性的工艺调控参数及从参数出发的措施来进行工艺调整。这篇就接着围绕工艺参数来讨论硝化反应。
2、污泥浓度：
污泥浓度是维持硝化反应的重要保障，足够量的污泥浓度才能够实现系统的稳定硝化反应，充分地降解氨氮，这个是污水厂现阶段工艺人员的普遍共识，为什么在硝化反应中，污泥浓度起到了这么重要的作用呢？或者进一步地说在硝化反应中如何利用污泥浓度来进行相应的工艺调控呢？
活性污泥的污泥浓度其实是生物池中活性污泥微生物整体数量的一个宏观表达数值，它利用微生物大量聚集在活性污泥的絮凝体上，形成悬浮固体的形式，并有良好的泥水分离特性，通过检测生物池混合液中的悬浮固体的浓度就可以从宏观层面来说明活性污泥的数量了。因为是一个宏观检测数值，所以这个活性污泥的污泥浓度并不是代表活性污泥中某一种菌种的具体含量，只能将活性污泥中所有的菌种总的集合通过重量的方式来进行检测出来，而针对污水厂运行人员关注的主导硝化反应的硝化菌的数量是没有办法进行检测出来的。因此通过污泥浓度来反映硝化菌的数量是具有一定的风险性的，比如说如果污泥浓度中无机成分过高，MLVSS相对较少，这样的活性污泥浓度看起来很高，但是有效成分很低，就会造成虚高的污泥浓度，让运行人员把工艺关注点放到其他层面，而不是深挖污泥浓度本身虚假成分的问题，在相当多的污水厂面临的雨污合流的管网体系中，雨水管网带来的城镇道路表面的浮土造成的进水SS较高的问题还是比较严重的，也就导致活性污泥的MLVSS并不是很足够，因此在生物池的工艺运行管控中，更需要关注的是MLVSS，而不仅仅是MLSS；再比如说硝化菌在整个的活性污泥中所占的比例其实比较低，据国内外的科研院所进行的DNA测序检测活性污泥中的微生物成分比例来看，以门分类，硝化菌门类大约在整个活性污泥的微生物中占到2~8%，而且这个比例还是受到季节化影响较大的，因此在实际运行中，低占比的硝化菌更难以直接通过污泥浓度来直接描述数量的多少。
但是基于活性污泥微生物个体检测手段的复杂性，选择常规的保持高活性污泥浓度的手段，还是可以以全盖偏的手段来实现硝化反应的保证的。而且在低进水浓度下维持较高的污泥浓度，一般意味着污泥负荷更低，这个就和硝化菌的F/M一般在0.05～0.15kgBOD/kgMLVSS·d的低有机负荷的特性相互吻合，因此保持高污泥浓度可以满足硝化菌的生存特性。
同时在进水浓度不变，曝气恒定的同等条件下，高污泥浓度同时也意味着更长的污泥龄，而相对于活性污泥中其他种类的微生物菌种来说，硝化菌的生长世代周期更长，大约在15~24天左右，为了匹配硝化菌较长的生长世代周期，需要控制更长的污泥龄SRT，这与减少排泥的高污泥浓度的控制手段形成契合，也较好的满足的硝化菌的生长要求。
从这几个角度来说，采用相对较高浓度的活性污泥运行工艺控制，是保持硝化反应的常规且符合硝化菌特性的工艺手段，但是随着污水厂的指标越加严控的大环境下，污水厂不得不采取更高的污泥浓度来维持硝化菌的数量来保证出水低氨氮的硝化反应的顺利进行，但是过高的污泥浓度带来的过长的污泥龄，造成活性污泥的老化，以及老化带来的一系列次生工艺问题。特别在四季分明的冬季期间，水温较低的污水厂非常容易诱发的丝状菌和非丝状菌的污泥膨胀，污泥泡沫问题都与这种保证氨氮的工艺控制有密切的关联，这也逐步成为部分地域的严控出水水质的污水厂监管带来的污水厂运营管理难题之一。特别是因保持低氨氮出水引起的冬季的污水厂泡沫问题，虽然并不影响水质，但是让非专业的主管部门严苛责难，这背后的深层原因，污水厂现有的技术力量，甚至污水处理的前沿科技都无法具体描述清晰，污水厂只能默默背锅，并被大量的所谓的药剂厂商趁虚而入，浪费了大量的资金成本，而最终并没有起到良好的改观。
污水厂的运行管理人员除去需要关注高污泥浓度带来的氨氮保障的同时带来的次生活性污泥膨胀和泡沫问题之外，还要学会利用污泥浓度来进行硝化效果的定性检测。硝化细菌相对其他种类的细菌来说，体积小，活性弱，对外界的敏感程度更高，也就造成了氨氮超标的诱因的复杂多样性，在化验室中利用活性污泥进行定性测试硝化反应是较为简单的措施：在化验室内购置简单的曝气装置（可以利用鱼缸的充氧头），在大烧杯中进行不同时间的曝气，看曝气的各个时段的上清液中氨氮指标的下降程度，基本可以定性的判断出硝化反应不进行是因为曝气量，停留时间，还是进水毒性导致硝化菌抑制甚至死亡的情况，想要深入研究的，还可以选择一些可以精细调节曝气量的装置进行控制，实现不同曝气量下的硝化反应进行程度。这种方式相对简单，器材需要不复杂，采用的活性污泥也是本厂内大量具备的，应该成为污水厂针对硝化反应的扩展检测手段之一，作为硝化反应异常期间的基本检测程序。
污水厂生物池中的硝化反应，受到硝化菌本身的一些生物特性，污水厂内需要从污泥浓度进行工艺控制的细节内容较多，在实际运行中，要针对硝化菌的特性灵活应用工艺控制手段，有效保证硝化反应的正常进行，实现稳定的低氨氮出水。
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延伸阅读：
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